國立中興大學物理學系

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2019-04-22

元素狂熱症:居禮夫人與鐳的相遇 (作者:廖偉鈞 中興大學物理系學生)

想像如果有人宣稱使用含有放射性物質「鐳」(Radium,元素符號Ra)的保養品可以讓你青春永駐,你覺得如何?我想大家應該會覺得這個人瘋了!然而,這正是百年前的時尚流行­­—使用各種含有放射性物質的產品。
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圖一:製造商宣稱使用含鐳保養品對皮膚有益的廣告。取自維基共享媒體
 
1898年12月21日,居禮夫婦從瀝青鈾礦中發現了鐳的存在,這是居禮夫婦兩人發現的第二個元素(前一個元素是在幾個月前,同樣由瀝青鈾礦所發現的放射性物質—釙(Polonium,元素符號Po),這是為了紀念居禮夫人的故鄉—波蘭而命名)。

居禮夫人,全名「瑪麗·斯克沃多夫斯卡-居禮(Maria Skłodowska-Curie,1867/11/7-1934/7/4)」,出生於俄羅斯帝國統治的波蘭。事實上居禮夫人並沒有換夫姓,「斯克沃多夫斯卡」本來就是居禮夫人的姓氏,她只是冠夫姓[1](註一)。1883年6月12日,她畢業於一所波蘭的女子文理學校,因為性別關係無法就讀正規的高等教育,直到1891年末才前往法國就讀巴黎大學。當時,經濟拮据的瑪麗在連溫飽都有問題的惡劣情況下,於1893年獲得物理學學位;並在,後來認識了比她大八歲的皮耶·居禮(Pierre Curie,1859/5/15-1906/4/19)進而在1895年7月26日結為連理。
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圖二:1903年居禮夫婦合照。取自維基共享媒體
 
為了提煉出高純度的釙和鐳元素,居禮夫婦既是科學家又是技師,他們花費極多的時間,滿懷希望地想提煉出100公克的鐳;但是他們夫婦倆卻沒意識到為了提煉出100公克的鐳必須處理上萬噸的原料。居禮夫人和瀝青鈾礦奮戰著,一公斤一公斤的提煉,直到1910年居禮夫人才終於提煉出純鐳,在這之前僅能分離出氯化鐳。至於她的丈夫身兼得力助手皮耶·居禮呢?不幸的是,居禮先生於1906年的車禍中因滑倒被馬車衝撞當場輾斃。時間來到1934年7月4日,居禮夫人因再生不良性貧血,在療養院中過世(後來推測極有可能是因為放射性物質的輻射而導致再生不良性貧血)。
 
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照片:1906年4月20日Le Matin首頁剪輯。
 
19世紀末科學家知道了游離輻射的存在,卻對輻射的危害甚少了解,也很少有人進行防護工作。較早的防護工作由X射線發現者,威廉·倫琴所提倡,他是當時少數提倡防止輻射危害措施的人,他在做實驗時都有以鉛板作為防護。然而,這個概念在當時卻不被普遍接受,不只平民百姓,連科學家也是。

居禮夫人在做實驗時,完全沒有防護就直接接觸鐳,甚至還常常把含有鐳的管子裝在口袋,或是放在抽屜。除了鐳,還曾經因為在戰地醫院服務而照射大量X射線。這使得居禮夫人保留下來的筆記至今全都放在鉛盒中,因為那些沾染了放射線的筆記至今還是具有強烈的放射線。如果有天你有幸看到居禮夫人的親筆筆記,請記得穿上防輻射裝備。

在1900年就已經發現到鐳可能會造成皮膚潰爛等傷害,也開始有人提出警告,但當時由於大眾對放射線危害的不了解,鐳以及其他放射線物質例如氡、鈾等,竟然被「刻意」添加在各項產品,包含牙膏、化妝品、礦泉水等,作為宣傳噱頭。那個時代的產品都要盡可能地與放射線沾上邊,似乎沒有添加放射性物質就落伍了!當然,這些放射線產品不著痕跡地造成了許多危害。

除了日常用品外,也出現了各種古怪產品,例如一個信用卡大小的方塊,宣稱對人體有益的裝置「Radiendocrinator」,發明者大肆宣傳與推廣產品功效。諷刺的是,發明者不久後死於膀胱癌。[1]

另一個例子是1917年左右,美國鐳企業雇用女工來為手錶塗上含有鐳的顏料。為了精準的塗布在錶面上,這些女工會使用舌尖舔畫筆,也因此吃下了含有鐳的顏料。後來因為大量女工出現貧血等等疾病,於是有五位女工提出訴訟。1928年法院判決企業必須賠償每位原告10,000美金和每年600美金。這就是歷史上有名的「鐳女郎」事件。賠償金換不回健康,不久後鐳女郎陸續過世,她們下葬地點至今仍然可以檢測出放射線。[2]
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圖三:美國鐳企業,鐳女郎工作所在地。公有領域。取自維基共享媒體
 
雖說當時對於放射線危害不了解,但也太誇張?或許你會這樣想,但其實這種現象一直以來都在發生。舉個例子來說,就像是現在也有許多產品都會特別宣稱含有鈦、鍺之類的,並宣稱使用這些產品的好處。許多廠商宣稱鍺對人體的功效,諸如預防癌症、高血壓,甚至銷售含有鍺的營養品。然而美國癌症協會和FDA都已經提出警告,實驗表明鍺不但無法避免癌症,甚至還有可能造成惡化,以及干擾藥物運作,而且至少有9人是因為食用鍺致死。[3][4]

居禮夫人為了研究放射線與鐳的性質賠上健康,而當代其他科學家也發生過類似例子。感謝居禮夫人和其他科學家的貢獻,使得我們今天可以免於不必要的放射線危害。但就算不添加放射性物質,也會有其他沒有功效、甚至危害健康的產品出現,在沒有明確研究結論下就使用新產品、以及各種不了解的元素,甚至到研究指向危害之後還繼續使用,這是否是過度追求新穎產品的代價?


*補充資料:法國大革命後的歷史分別是法蘭西王國(1791-1792)、第一共和(1792-1804)、第一帝國(1804-1814)、波旁復辟(1814-1830)、七月王朝(1830-1848)、第二共和(1848-1852)、第二帝國(1852-1870)、第三共和(1870-1940)、維琪法國(1940-1944)、共和國臨時政府(1944-1946)、第四共和(1946-1958)、第五共和(1958- )。

[1]注一:法國大革命(1789-1799)時立法規定任何法國公民皆不能使用與出生證明不同的名字,包含換或冠夫姓(Loi du 6 fructidor an II,1794),而且至今仍然有效(French Criminal law 433-19),但在1995年時,仍然有91%的已婚婦女使用丈夫姓氏,3%冠夫姓。[5]因此居禮夫人冠夫姓並非法律規定,相反的,這是違法行為。


參考資料:
[1]Radiendocrinator,https://www.orau.org/ptp/collection/quackcures/radend.htm
[2]Kovarik, Bill. The Radium Girls,Mass Media and Environmental Conflict,2002,https://web.archive.org/web/20050105021031/http://www.rst2.edu/ties/radon/ramfordu/pdffiles/The%20Radium%20Girls.pdf
[3]Germanium. American Cancer Society.
https://web.archive.org/web/20080610023233/http://www.cancer.org/docroot/ETO/content/ETO_5_3X_Germanium.asp
[4]Tao, S. H.; Bolger, P. M. Hazard Assessment of Germanium Supplements. Regulatory Toxicology and Pharmacology. June 1997, 25 (3): 211–219.
[5]Marie-France Valetas,The surname of married women in the European Union,Population et Sociétés, 367, April 2001
http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.218.5543&rep=rep1&type=pdf